II.3.2 comportement des différents types d'adjuvants
1. Adjuvants qui modifient le comportement du
béton
Ces adjuvants modifient le comportement rhéologique des
bétons, mortiers et coulis à l'état frais, avant le
début de prise. Ils abaissent le seuil de cisaillement de la pâte
et en modifient la viscosité. La frontière entre les
différents types d'adjuvants de
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 16
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
cette famille n'est pas toujours très nette, les effets
recherchés sont très proches et les différences obtenues
sont souvent une
question de nuances liées aux dosages
préconisés.
a. Les plastifiants réducteurs d'eau (NF EN
934-2)
Ces adjuvants ont pour fonction principale de conduire,
à même ouvrabilité, à une augmentation des
résistances mécaniques par une réduction de la teneur en
eau d'un béton. La diminution de la teneur en eau de 10 à 35
l/m3 de béton entraîne une augmentation de sa
compacité, donc de sa durabilité. Cette amélioration des
caractéristiques provient de la diminution des vides dus à
l'excès d'eau. Ces adjuvants sont utilisés dans l'industrie du
béton préfabriqué, qui exige des bétons fermes,
pouvant être démoulés rapidement, dans les grands ouvrages
de génie civil nécessitant des résistances
élevées, ainsi que pour le bétonnage avec coffrages
glissants.
? Effets sur le béton frais :
l'ouvrabilité est améliorée pour une même teneur en
eau. Cette propriété est mise a profil dans le cas d'un
bétonnage de pièces mince ou fortement ferraillées et dans
le cas d'utilisation de granulats concasses. Mais en principe l'utilisation
d'un produit à action fluidifiantes doit être associée
à une diminution effective de la teneur en eau, l'excès d'eau est
le grand ennemi du béton.
? Effets sur le béton durci :
pour les bétons courants et en première approximation, une
diminution de 1% du dosage en eau augmente les résistances
mécaniques de 1%. La diminution de l'absorption capillaire donc une
augmentation de la pérennité.
? Applications et utilisations : les
doses à prendre varient de 0,2 à 0,5% du poids du ciment, on les
utiles pour :
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 17
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
V' Des bétons à haute performance,
V' Des bétons de forte densité
d'armature
V' Des bétons manufactures
V' Les centrales de béton prêt à
l'emploi
V' Les grands travaux de B.T.P (autoroutes, travaux
maritimes,
barrage),
V' Certains travaux spéciaux : injection,
béton projeté, etc.
V' Le béton brut de décoffrage.
b. Les superplastifiants (NF EN 934-2)
Les superplastifiants sont normés selon la NF EN 934-2,
(ils étaient appelés Fluidifiants selon ancienne Norme NF P
18-333 de Décembre 1986) . Ils permettent de réduire
très fortement la quantité d'eau de gâchage tout
en maintenant la maniabilité, d'augmenter la maniabilité
tout en conservant les performances, de réaliser des
bétons à compacité élevée, permettant des
gains de performance très importants en terme de :
résistances mécaniques initiales et finales
élevées; diminution de la porosité et accroissement de la
durabilité.
Les Domaines d'application sont les suivants
· Béton Prêt à l'Emploi
BPE
· Bétons Haute Performance BHP
et Bétons Très Haute Performance BTHP,
· Bétons autonivelants BAN -
Bétons AutoPlaçants BAP
· Bétons d'ouvrages d'art,
· Bétons de dallages
industriels,
· Bétons de bâtiment,
· Bétons
précontraints,
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 18
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
? Bétons pompés,
? Bétons pour fondations profondes,
? Bétons pour ouvrages fortement ferraillés,
? Bétons soumis à des milieux agressifs,
? Bétons architectoniques.
Leur dosage moyen est de 0,8 à 3 % du poids du
ciment.
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 19
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 20
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
|
Plastifiants réducteur d'eau
|
Super-plastifiants
|
dosages
|
Généralement ? 0,5%
|
Généralement 0,5 % à 3%
|
Introductio n
|
dans l'eau de gâchage
|
Dans le béton avant sa mise en oeuvre
|
Effets sur la mise en oeuvre du
béton
|
A maniabilité constante, réducteur d'eau >
6,5%
|
A rapport eau/ciment constant, grande fluidification du
béton : gain d'affaissement d'au moins 8cm.
|
|
Résistance a toutes
échéances
|
Effets
secondaires favorables
|
Autres effets
|
|
Supérieur à celle du témoin. Augmentation
minimum de 10%
Augmentation de compacité, diminution de la
perméabilité. Possibilité d'améliorer la
résistance du béton aux agents chimiques agressifs.
|
|
Par rapport au témoin, légère diminution
possible (= 90% de la résistance du témoin)
l'emploi de ces adjuvants peut permettre de réaliser des
bétons à hautes performances en utilisant de faibles rapports
eau/ciment.
|
|
Possibilité d'une légère augmentation de
retrait.
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 21
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
2. Les adjuvants modifiants la prise et
durcissements
Ces adjuvants sont des produits chimiques, qui modifient les
solubilités des différents constituants des ciments et surtout
leur vitesse de dissolution. Physiquement, cette action se traduit par
l'évolution du seuil de cisaillement dans le temps, en fonction de
l'adjuvant utilisé (le graphique de la page suivante, illustre ce
phénomène).
a. Les accélérateurs de prise
L'accélérateur de prise a pour fonction
principale de diminuer les temps de début et de fin de prise du ciment
dans les bétons. L'accélérateur du durcissement a pour
fonction principale d'accélérer le développement des
résistances initiales des bétons. Bien souvent ces deux fonctions
sont liées et l'on retrouve l'une d'elle comme effet secondaire de
l'autre. Ils sont à recommander pour les bétonnages par temps
froid en mettant le béton hors gel, les décoffrages rapides, les
scellements, les travaux en galerie, les travaux sous l'eau, etc. Il est
à noter qu'un béton fortement accéléré, au
moyen d'adjuvants, risque d'avoir une résistance mécanique finale
légèrement diminuée.
Leurs domaines d'application sont les suivants :
· Béton prêt à l'emploi
BPE,
· Bétons hors gel,
· Bétons à hautes performances
initiales BHP,
· Bétons manufacturés,
· Bétons pour travaux en zones de marnage,
· Bétons par temps froids,
Leur dosage moyen est de 1 à 3 % du poids du ciment.
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 22
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
b. Les retardateurs de prise
Les retardateurs de prise ont pour fonction principale
d'augmenter le temps de début de prise et le temps de fin de prise du
ciment dans le béton. En général, les retardateurs
freinent la diffusion de la chaux libérée par l'hydratation du
ciment et retardent de ce fait la cristallisation. Par rapport au
témoin, l'augmentation du temps de début de prise est comprise
entre une heure et deux heures. Au-delà de vingt-huit jours et souvent
même dans un délai plus court, les résistances
mécaniques sont en général augmentées par rapport
au témoin. Les retardateurs de prise sont particulièrement
recommandés pour les bétonnages par temps chaud et les
bétonnages en grande masse. Ils permettent aussi de faciliter les
reprises de bétonnage.
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 23
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Adjuvants normalisés modifiant la prise et le
durcissement du ciment
|
|
Dosage/ masse de ciment
Effets sur les
|
|
Accélérateur de prise
1 a 3 %
|
Retardeur de prise
0,1 a 1 %
|
|
Dans l'eau de gachage
Accéleration variable suivant les
dosage, les types de ciments et les
|
Retards très variable
suivant dosage,
|
initiales
(avant 3jours)
|
Augmentées a 1 ou 2 jours
|
|
résistances
finales (avant 28 jours)
|
légérement diminuées (
autant que
la prise aura été
accélérée)
|
|
|
Diminuées a 1 ou 2 jours
légérement augmentées
Effets secondaires favorable
-
Amélioration de
maniabilité avec possible
de reduction d'eau
Autres effets
possibilité d'une légére
augmentation de retrait
-
3. Les adjuvants modifiants certaines propriete du
beton
a- Les entraineurs d'air
Ils ont pour fonction d'entrainer la formation dans le
béton de microbulle d'air uniformément repartis dans la masse. Le
béton durci contient naturellement une certaine quantité d'air
provenant, soit d'un entraînement lors du malaxage, soit de
l'évaporation de l'eau de gâchage non fixée. Cet
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 24
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
air (de l'ordre de 20 l/m3, soit 2 % du volume)
est réparti de manière aléatoire.
En revanche, l'entraîneur d'air permet d'en
entraîner un volume supérieur et de le répartir
uniformément. La résistance au gel du béton durci, ainsi
que sa résistance aux sels de déverglaçage, sont
considérablement améliorées. Les microbulles qui coupent
les réseaux des capillaires limitent le développement des
contraintes dues au gel de l'eau interstitielle.
L'utilisation des entraîneurs d'air pour les
bétons routiers est obligatoire. La valeur de l'air occlus doit
être comprise entre 4 et 6 %. Il est recommandé de coupler
l'utilisation d'un plastifiant à tout emploi d'entraîneur
d'air.
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH
25
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
La création d'un réseau de microbulles d'air
accroît considérablement la résistance au gel du
béton.
b- Les hydrofuges de masse (NF EN 934-2)
Les hydrofuges de masse ont pour fonction principale de
diminuer l'absorption capillaire des bétons. Cette diminution de
l'absorption capillaire procure une bonne étanchéité au
béton. Ils peuvent également comporter des matières fines
(type bentonite) ainsi que des agents fluidifiants. Leur action est très
variable suivant leurs compositions, leurs dosages et les types de
bétons auxquels ils sont incorporés. Les temps de prise peuvent
être augmentés. L'efficacité dépend de la nature du
ciment. Cependant, il convient de se rappeler qu'ils ne peuvent pas rendre
étanche un mauvais béton, mal composé, présentant
des vides importants ou des
hétérogénéités.
Ils sont utilisés pour les bétons d'ouvrages
hydrauliques (canaux, murs de fondation, retenues d'eau...)
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 26
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
c- Les rétenteurs d'eau (NF EN 934-2)
Ces produits ont pour fonction de réguler
l'évaporation de l'eau et d'augmenter ainsi,
l'homogénéité et la stabilité du mélange. Le
ressuage par l'action de ces stabilisants est réduit de 50 %. La
rhéologie du béton frais est améliorée même
dans le cas d'une diminution du volume des fines. La diminution des
résistances à 28 jours par rapport à un béton
témoin est de l'ordre de 20 %. Ces produits, qui sont, entre autres, des
agents colloïdaux ou des dérivés de la cellulose sont
utilisés pour l'exécution de mélanges retardés ou
de mélanges à couler sous l'eau sans délavage.
Les produits de cure
Les produits de cure (norme NF P 18-370) ont pour effet de
protéger le béton frais après sa mise en oeuvre, en
évitant sa dessiccation par évaporation trop rapide de l'eau.
Celle-ci entraînerait une baisse des
ALI BRAHIM ZEZERTI ET ISLAM MAHAMAT SALEH 27
Mémoire de BTS Année 2014 -
2015
résistances mécaniques, la formation de fissures
de retrait avant prise, un poudroiement et un déchaussement des
granulats. Ces produits sont à base de résines, cires ou
paraffines en émulsion aqueuse, de résines naturelles ou
synthétiques, de cires ou de paraffines dissoutes dans un solvant
pétrolier, de caoutchouc chloré.
Les produits de cure sont des produits que l'on peut
pulvériser sur le béton frais. Il se forme après
application un film continu imperméable qu'il faut ensuite
éliminer par brossage si un revêtement doit être
appliqué sur le béton. Ils sont particulièrement
recommandés pour les bétonnages de routes, pistes, dallages,
planchers et généralement tous les ouvrages pour lesquels le
rapport surface d'évaporation/ épaisseur est
élevé.
| 
